第1课时 速度
知识点 1 比较物体运动的快慢
1.2019·烟台如图1所示是田径运动会上运动员奋力奔跑的场景。比赛开始后,观众通过比较________________________________,认为跑在前面的人运动得快;比赛结束后裁判员通过比较__________________________,判定最先到达终点的人运动得快。物理学上采取________(选填“观众”或“裁判员”)的方法来比较物体运动的快慢。
图1
2.2019·聊城改编在学校运动会中,小聪和小明的百米赛跑成绩分别为13.05 s和13.13 s,则________的短跑速度较大,这里比较他们运动的快慢采用了在________相同的条件下比较________的方法。
知识点 2 速度
3.速度是表示物体__________的物理量。物理学中,把__________________________叫做速度,计算公式是________。国际单位制中,速度的基本单位是____________,1 m/s=______km/h。
4.完成下列单位换算:
(1)人步行的速度约为1.1 m/s=________km/h,换算过程为________________________。
(2)汽车的行驶速度为72 km/h=________m/s,换算过程为_________________________。
5.下列对速度理解错误的是( )
A.物体速度越大,运动得越快
B.物体速度越大,通过一定的路程所用时间就越短
C.物体速度越大,通过的路程越长
D.物体的速度越大,路程和时间的比值就越大
6.[2020·株洲]最新研制的磁悬浮列车以600 km/h的速度匀速行驶,一列高铁以300 km/h的速度匀速行驶,与高铁相比,磁悬浮列车( )
A.一定运动得更快 B.一定运动得更远
C.运动时间一定更短 D.可能运动得更慢
7.一辆汽车在公路上正常行驶30 min,通过的路程是27 km,则汽车行驶的速度是________km/h,表示的物理意义是______________________________________________。
8.[2020·台州改编]某同学步行的速度约为1.2 m/s,他从家步行到校门口所需的时间约10 min,他家到校门口的路程约为________m。
9.小明在爸爸的陪同下在一条僻静的公路上学开车,若车以如图2所示的速度行驶,此时的速度为________km/h,则以该速度行驶1000 m需要________min。
图2
【能力提升】
10.某物体的运动速度是40 km/h,它可能是( )
A.行人 B.卡车
C.飞机 D.人造卫星
11.水中游得最快的旗鱼,速度可达108 km/h;陆地上跑得最快的猎豹,每秒可跑40 m;空中飞行的褐海燕,每分钟能飞行5 km。比较它们速度的大小( )
A.猎豹的速度最大 B.旗鱼的速度最大
C.褐海燕的速度最大 D.三者速度一样大
12.小明同学从家乘公交车上学,公交车以54 km/h(合________m/s)的速度匀速行驶,小明看到公交车窗外路边的树木快速后退,他是以__________为参照物的,经过10 min,到达了目的地,公交车行驶了__________km。
13.[2020·郴州改编]小明乘车从永兴到郴州,途经郴永大道,看到如图3所示交通标志牌。交通标志牌中的“60”表示______________________________________________;若这时汽车以10 m/s的速度匀速行驶,则汽车________(选填“超速”或“不超速”),在汽车不超速的前提下,小明至少还需要________min才能到达郴州。
图3
14.某实验学校的科技节中,物理兴趣小组打算举办“模拟降落伞飞行比赛”活动,并在学校橱窗里贴出了一个通知,如图4甲所示。乐乐和琪琪积极地讨论起这个问题:
图4
(1)为了比较不同降落伞下落的快慢,可将降落伞按如图乙中________(选填“A”或“B”)所示的位置释放。
(2)比赛时只要让降落伞统一从教学楼五楼自由下落,记录降落伞从开始下落到着地的时间,即可判断哪个降落伞下落得慢。这是通过相同__________比较__________来判断降落伞下落快慢的。(均选填“路程”或“时间”)
(3)如果要想在比赛中取胜,可以对降落伞进行改造,请你帮他们出谋划策:__________________________________________(答出一条即可)。
15.一列长为200 m的火车以一定速度行驶,完全通过全长为800 m的隧道时,用时100 s。求:(火车的速度恒定不变)
(1)火车行驶的速度。
(2)火车全部在隧道里的时间。
16.在一次爆破中,用一根长1 m的导火线引爆炸药,导火线以0.5 cm/s的速度燃烧,点火者点着导火线后以4 m/s的速度跑开,他能否在爆炸前跑到离爆炸地点600 m远的安全区?(写出两种解题方法)
考| 题| 展| 示
17.2019·南通改编如图5所示,小红坐在匀速行驶的小汽车内,发现前方路旁停着一辆普通大客车,观测到自己经过大客车的时间约为1 s,则小汽车的速度最接近于( )
图5
A.10 km/h B.40 km/h
C.70 km/h D.100 km/h
18.[2020·泰安]一辆长20 m的货车,以72 km/h的速度匀速通过长为100 m的大桥,则下列说法中( )
①货车完全在桥上行驶的时间是5 s
②货车完全在桥上行驶的时间是4 s
③货车通过大桥所用的时间是6 s
④货车通过大桥所用的时间是7 s
A.只有①④正确 B.只有②④正确
C.只有①③正确 D.只有②③正确
详解详析
1.相同时间内通过的路程
运动相同路程所用的时间 观众
[解析] 比赛开始后,观众通过比较相同时间内通过的路程,认为跑在前面的人运动得快;比赛结束后,裁判员通过比较运动相同路程所用的时间,判定最先到达终点的人运动得快。
物理学中采用单位时间内通过的路程来比较物体运动的快慢,即用观众的方法来比较物体运动的快慢。
2.小聪 路程 时间
[解析] 百米赛跑时,路程相同,由题中数据可知小聪所用的时间比小明少,可知小聪的短跑速度较大。这是利用相同路程比时间的方法比较小聪和小明的速度大小的。
3.运动快慢 路程与时间之比 v=
米每秒(m/s) 3.6
4.(1)3.96 1.1 m/s=1.1×3.6 km/h=3.96 km/h
(2)20 72 km/h=72× m/s=20 m/s
5.C
6.A
[解析] 速度是表示物体运动快慢的物理量,由题知,磁悬浮列车的速度大于高铁的速度,故磁悬浮列车一定运动得更快,故A正确,D错误。根据v=可知,路程与速度的大小和时间的多少有关,磁悬浮列车和高铁行驶的时间关系未知,无法比较运动的远近;磁悬浮列车和高铁行驶的路程关系未知,无法比较运动的时间多少,故B、C错误。
7.54 汽车每小时通过的路程是54 km
8.720
[解析] 由题知,该同学所用时间t=10 min=600 s,由v=可得,他家到校门口的路程:s=vt=1.2 m/s×600 s=720 m。
9.[教材信息题] 20 3
[解析] 由图可知,车的行驶速度是20 km/h,由v=可得,t===0.05 h=3 min。
10.B
[解析] 40 km/h≈11 m/s,即该物体在1 s内运动的路程大约为11 m。人步行的速度约为1.1 m/s,卡车的速度为10~30 m/s,飞机的速度约为250 m/s,人造卫星的速度更大。
11.C
[解析] 由速度单位的换算关系1 m/s=3.6 km/h可知,本题中旗鱼的速度v1=108 km/h,猎豹的速度v2=40 m/s=144 km/h,褐海燕的速度v3=5 km/min=300 km/h,所以v3>v2>v1,即褐海燕的速度最大。
12.15 自己(或公交车) 9
[解析] 由题得,54 km/h=54× m/s=15 m/s;公交车行驶时,路旁的树木相对于乘客(或公交车)的位置不断地变化,以小明自己或公交车为参照物,小明会觉得路边树木快速后退;由v=得,公交车行驶的路程:s=vt=15 m/s×10×60 s=9000 m=9 km。
13.该路段车速不能超过60 km/h 不超速 40
[解析] 图中左边交通标志牌的含义是:该路段车速不能超过60 km/h;10 m/s合36 km/h,故不超速;右边交通标志牌的含义是:标志牌处距郴州的距离是40 km;
根据v=可得,在不超速的前提下,小明至少需要的时间:t=== h=40 min。
14.(1)B (2)路程 时间
(3)把伞面做得大一些
[解析] (1)为了比较降落伞下落的快慢,应把两个降落伞拿到同一高度同时释放。图A中两降落伞的上端高度相同,图B中两降落伞的下端高度相同,故应选图B的位置释放。
(2)比赛时只要让降落伞统一从教学楼五楼自由下落,记录降落伞从开始下落到着地的时间,即可判断哪个降落伞下落得慢。这是通过相同路程比较时间来判断降落伞下落快慢的。(3)让降落伞统一从教学楼五楼自由下落,路程是一定的,要想在比赛中取胜,即增加降落伞下落的时间,可以把伞面做得大一些,使降落伞在下降过程中受到的阻力增大,从而增加降落的时间。
15.(1)火车完全通过隧道行驶的路程:
s=s车+s隧道=200 m+800 m=1000 m,
火车行驶的速度:v===10 m/s。(2)火车全部在隧道里行驶的路程:s′=s隧道-s车=800 m-200 m=600 m,火车全部在隧道里的时间:t′===60 s。
16.方法一:
导火线燃烧完所用时间:t1===200 s,人跑到安全区所用的时间:t2===150 s,因为t2<t1,所以人能在爆炸前跑到安全区。
方法二:
导火线燃烧完所用时间:t1===200 s,人在t1时间内能通过的路程:s2=v2t1=4 m/s×200 s=800 m>600 m,所以人能在爆炸前跑到安全区。
方法三:
人跑到安全区所需时间:t2===150 s,经150 s导火线燃烧的长度:L′=v1t2=0.5 cm/s×150 s=75 cm<100 cm,故在导火线烧完前人能跑到安全区。
17.B
[解析] 估测大客车的长度L=10 m,小汽车运动的路程s=L=10 m,小汽车的速度:v===10 m/s=36 km/h,最接近B选项。
18.D
[解析] (1)v=72 km/h=20 m/s,货车完全在桥上行驶的路程:s=s桥-s车=100 m-20 m=80 m,则根据v=可得,车完全在桥上行驶的时间:
t===4 s,故①错误,②正确。
(2)货车通过大桥行驶的路程:
s′=s桥+s车=100 m+20 m=120 m,
则货车通过大桥所用的时间:
t′===6 s,故③正确,④错误。